APLICAÇÃO DA MODULARIZAÇÃO COMO TÉCNICA DE PADRONIZAÇÃO E CUSTOMIZAÇÃO DE ACESSÓRIOS PARA MÓVEIS

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APLICAÇÃO DA MODULARIZAÇÃO

COMO TÉCNICA DE PADRONIZAÇÃO E

CUSTOMIZAÇÃO DE ACESSÓRIOS

PARA MÓVEIS

Sidnei Luiz Stello Júnior (Universidade de Caxias do Sul - UCS )

sstello@live.com

Gabriel Vidor (Universidade de Caxias do Sul - UCS )

gvidor@ucs.br

A modularização é uma estratégia cujo planejamento da produção é um desafio devido a demanda randômica. O objetivo desse estudo centra em modularizar acessórios para indústria moveleira através dos processos de corte, adjacente a está meta busca-se a redu

Palavras-chave: Modularização. Padronização. Customização. Redução de desperdício.

XXXIX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO “Os desafios da engenharia de produção para uma gestão inovadora da Logística e Operações” Santos, São Paulo, Brasil, 15 a 18 de outubro de 2019.

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1. INTRODUÇÃO E REFERENCIAL TEÓRICO

É possível considerar a modularização como um dos conceitos mais utilizados nos novos sistemas produtivos (MIKKOLA, 2000). Segundo Mikkola (2000) modularização pode ser entendida como um processo que especifica e padroniza as interfaces comuns entre os componentes de uma dada arquitetura de produto, visando possibilitar um maior

aproveitamento destes componentes dentre famílias de produtos. De acordo com Miller e Elgard (1998), o termo modularização é frequentemente mencionado como uma razão para lidar com aparentes demandas conflitantes. A ideia basicamente é produzir amplas variedades de produtos combinando um limitado número de módulos. Desta forma, a modularidade equilibra padronização e racionalização com customização e flexibilidade.

Para Carnevalli, Varandas Júnior e Cauhick Miguel (2011), existem três categorias de modularização: (i) por projeto ou desenvolvimento de produto, (ii) processo ou produção e a (iii) de uso. A modularização por projeto se refere à especificação de um produto e a divisão, para que módulos da sua estrutura sejam utilizados nos demais produtos da empresa. A modularização por processo está associada à montagem de produtos, onde determina que parte aconteça fora da linha de produção, em pequenas montagens classificadas também como pré-montagens. Por último, a modularização de uso está vinculada em atender as necessidades dos clientes através da customização em massa, por meio da personalização de um produto associado ao item que o consumidor desejar na hora da compra.

Apesar dos benefícios vinculados à modularização a implementação e a adaptação deste conceito não acontece de maneira trivial. Os principais motivos pelo qual existe uma certa dificuldade no seu desenvolvimento estão vinculados às particularidades de cada produto e processo. De fato, essa é a realidade que se encontra na empresa usada como caso de análise nesse estudo.

Na Akeo Industrialsão produzidos desde perfis de acabamento e perfis puxadores, até perfis divisores de gavetas, onde posteriormente são cortados e montados.Como todo processo de extrusão, a geometria e as características dimensionais são definidas pela ferramenta em questão, neste caso, o molde. O design e o acabamento também podem variar, dependendo do material a ser utilizado e a aplicação ou não de fitas hot stamping. Quando um modelo é desenvolvido pela empresa, os clientes têm a possibilidade de escolha da medida, de acordo com sua necessidade. Para otimizar esta produção, a empresa criou um estoque intermediário, entre o processo de extrusão e o processo de corte, gerando assim, perfis com uma medida considerada ideal e múltipla do tamanho final. Efetivamente, pode-se concluir que fez uso da modularização sem uma análise prévia.

Huang e Li (2008) afirmam que, a principal questão da modularização está relacionada à criação de mecanismos para uma articulação eficaz dos módulos desenvolvidos. Segundo Pelegrini (2005), diversos autores enfatizam que esses mecanismos funcionam como o melhor método para atingir uma customização em massa, que nada mais é do que uma estratégia de negócios que visa satisfazer necessidades específicas de cada consumidor, ao mesmo tempo mantendo ou até aumentando a eficiência do sistema de produção em massa, objetivo principal deste trabalho.

Este é o grande desafio da empresa, onde unidades padronizadas podem ser criadas a partir de medidas ideais baseando-se nos tamanhos solicitados pelo próprio cliente, ou seja, é possível determinar quais seriam os perfis adequados para produção em um estoque intermediário e que atenderiam um número de produtos finais. Assim, seria possível sanar diversas

dificuldades encontradas como: uma padronização da produção, um menor valor de estoque, diminuição da quantidade de refugo gerada pela má utilização dos perfis e a diminuição do número de trocas de ferramentas.

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Pelegrini (2005), utilizou o conceito da modularização visando a customização em massa para analisar os impactos causados por este em um novo paradigma do sistema produtivo. Para isso, iniciou-se de uma análise do potencial de modularização do sistema de embalagens da empresa em questão e uma família de embalagens modulares foi desenvolvida, analisando os impactos nas atividades e processos de design, do sistema produtivo e no marketing de novos produtos.“Questões como otimização de recursos e reduções de custos devem ser vistas como consequências do emprego estratégico e sistemático da modularização e não como um

propósito em si. Conforme visto, a customização em massa, visando a gestão de

variedades/embalagens, surge como um propósito justificável e vantajoso para o emprego da modularização.” (PELEGRINI, 2005, p. 128)

Através dos resultados mencionados, as expectativas quanto à implementação dos conceitos da modularização em cortes de perfis são bastante consideráveis. Descrevendo mais

precisamente, utilizar variáveis como medida e acabamento em cortes intermediários poderiam ser consideradas módulos, e através dessa padronização serem utilizados em diversos produtos e itens finais.

Com um menor número de possíveis produtos semiacabados é possível determinar quais destes são os mais requisitados para atender a demanda baseando-se nos itens de vendas e assim, utilizar métodos de previsão de demanda para produzi-los de uma maneira organizada e conceitual.

2. PROPOSTA DE TRABALHO

A proposta deste trabalho está subdividida em três etapas para possibilitar um melhor entendimento desta pesquisa, todas as fases estão na Figura1, contendo o macro fluxo, e na Figura2, contendo especificadamente o processo de atualização contínua, presente na primeira etapa do macro fluxo.

Figura 1 - Macro fluxo do processo

Fonte: autores (2019)

A primeira etapa mencionada está relacionada em montar um banco de dados com todos os produtos ativos que são cadastrados pela engenharia de produto. É preciso expandir todos os

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níveis das estruturas existentes de cada produto final e classifica-los através de matrizes 1, 2 e 3 diferenciadas pelas etapas do processamento. Pelo presente estudo estar se referindo

especificadamente à modularização de produto logo após o processo de extrusão, é necessário apresentar uma matriz específica de itens com essas características, sempre fazendo alusão aos respectivos itens de venda.

Posterior à divisão dos produtos em tipos de processo, é preciso classificar novamente e ordenar os itens de até 4.400 milímetros que compõem a sua respectiva matriz de acordo com as variáveis pré-definidas. Inicialmente pelo acabamento já mencionado anteriormente e também pelo tamanho considerada ideal de cada perfil e divisor do tamanho final, mensuradas pela fórmula do cálculo da medida específica.

O resultado desta fase é um mecanismo que expanda, ilustre e atualize todos os níveis da estrutura, visto que diariamente acontece a introdução de novos produtos pelo setor de engenharia, consequentemente existe a necessidade da renovação dos módulos existentes. Além disso, também é essencial a classificação dos perfis necessários para a aplicação da modularização.

Na segunda etapa, com o banco de dados estruturado e padronizado através das matrizes e respectivas classificações decorrentes das etapas dos processos e níveis da estruturação do produto, o objetivo principal é determinar quais e quantos são os módulos utilizando as duas variáveis de classificação já conhecidas, acabamento do perfil e as medidas de comprimento.

Figura2- Processo constante de atualização

Em relação à variável medida de comprimento, para cada tamanho final é aplicado a fórmula de corte para medida específica com o objetivo de determinar qual é a mensuração ideal do perfil intermediário de até 4.400 milímetros. Logo após, é definida uma perda máxima aceitável para poder fazer os vínculos dos produtos finais junto aos módulos. Paralelo a isso, existe a variável acabamento, onde também é possível visualizar a partir do banco de dados

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qual é o acabamento dos perfis intermediários de cada mercadoria final.Fazendo uma associaçãodestas duas variáveis, é possível criar vínculos entre as classificações adotadas dentro das matrizes e determinar qual o número de módulos de maneira que os perfis com as medidas de comprimento ideais definidos pela fórmula se encaixem nas novas adotando uma possível perda já determinada e consequentemente, diminua o número destes perfis.

Uma das premissas deste estudo é a otimização do estoque intermediário gerado por perfis semiacabados. Com a modularização é possível agrupar vários perfis intermediários através dos módulos criados e posteriormente produzi-los por uma diretriz de processo.O último passo é a verificação do impacto do uso da modularização em perfis plásticos. Esta etapa remete-se à conclusão dos estudos, com comparações entre o processo anterior e posterior às mudanças propostas através do conceito empregado e possíveis melhorias em diversas frentes de trabalho, bem como o método de gerenciamento dos módulos e dos estoques,

programação, monitoramento e controle da produção e setups do processo.

3. RESULTADOS

3.1 DESCRIÇÃO DO CASO

Inicialmente foi preciso montar um banco de dados dos produtos existentes. Para isso, foi necessário a utilização do ERP da Akeo Industrial (TOTVS) e, pelo fato da empresa possuir codificações inteligentes e informativas de seus produtos, facilitou bastante o trabalho. Através do software, foi gerado um relatório padrão ilustrando todas as estruturas dos produtos finais e ativos da linha de extrusão.

Este relatório foi de suma importância, pois permitiu identificar e fazer uma espécie de associação dos produtos finais e suas respectivas medidas, bem como saber qual era a proporção entre eles pela quantidade informada, ou seja, foi possível saber por quantos componentes o SKU é formado. Nesta etapa, foram encontradas algumas dificuldades pela grande variedade de itens e processos, como: perfis que eram apenas cortados e possuíam em seu primeiro nível de estrutura apenas uma barra extrusada, perfis divisores de gavetas que em sua estrutura possuíam conjuntos com duas barras de medidas de extrusão diferentes ou também perfis puxadores, aonde o produto final acaba sendo considerado um conjunto pela montagem com bases nas pontas, e sua estrutura de primeiro nível acaba sendo o perfil já cortado.

Para poder organizar todos estes dados e criar as matrizes, foi utilizado o software Microsoft Office Excel, através de uma conexão de dados externa por documento de texto. Esse método foi escolhido justamente para facilidade, ótima integração de dados oriundos do sistema de gestão e a facilidade de atualização periódica.Nesta importação, foi utilizado apenas os três primeiros campos aonde referenciava: os códigos dos itens finais, a estrutura de produto no campo central e a proporção na terceira célula (esse método de busca dos dados foi adotado justamente para poder ser atualizado apenas com a renomeação do arquivo, ou seja, será possível ter um sistema contínuo de atualizações sem qualquer tipo de esforço desnecessário pela inclusão de novas informações no ERP, fazendo alusão ao macro fluxo da Figura 1). Com os dados plotados nas primeiras células da pasta de Excel, foi possível fazer os passos seguintes da Figura 2, expandindo os níveis da estrutura e dividindo-os em matrizes através dos acabamentos e comprimentos. A Tabela 1 exemplifica o banco de dados e pode ser interpretada da seguinte maneira:

a) as colunas A, B, C e D estão os dados obtidos do relatório;

b) a coluna E foi criado um algoritmo que exibisse o código final de cada item, com o intuito de deixar mais limpa e organizada para os próximos passos;

c) as coluna F, G e H serviram especificadamente para expandir todos os níveis de estrutura de produto. Como já citado anteriormente, pela variedade de restrições de

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cada produto, é necessário saber exatamente qual a medida de corte de cada item final para montar os módulos, e essa verificação poderia estar em outro nível diferente do primeiro;

d) a coluna I determina a proporção da estrutura de produto para o item final. Esse campo é importante nos estudos posteriores para determinar a curva ABC dos módulos; e) as colunas J e K servem para clarificar as variáveis acabamento e comprimento de

corte dos módulos, dividindo-os em duas espécies de matrizes específicas, fundamentais para a modularização;

f) a coluna L, está ligada diretamente à fórmula de corte para medida específica citada anteriormente. Para poder determinar qual a medida de extrusão específica de cada comprimento de corte, onde alguns valores oriundos do processo foram obtidos, que são:

a. O TM (tamanho máximo possível da barra a ser extrusada) é de 4.400 mm, em virtude de restrições físicas do processo;

b. O TS (tamanho considerado de segurança) é de 60 mm, determinado como ideal para o operador conseguir efetuar os cortes com segurança;

c. A MP (medida de perda com o corte da serra) é de 5 mm, considerado a espessura do disco de corte;

d. A MF (medida final com precisão que o perfil deverá ser cortado) está presente na coluna K.

e. Sabendo exatamente o acabamento de cada produto e a medida específica de extrusão de cada comprimento de corte, é possível classificar e ordenar as matrizes, como está demonstrado na Tabela 2. Para isso, é utilizado a ferramenta de tabela dinâmica presente na coluna O, fazendo uma conexão entre os acabamentos e a variedade de barras extrusadas que foram

constatadas.

Tabela 1 - Formação do banco de dados no Microsoft Office Excel

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Depois de saber exatamente quais eram os produtos e acabamentos existentes cadastrados e tê-los ordenados na matriz, foi possível avançar mais um passo no macro fluxoda Figura 2. Uma das variáveis (acabamento) já fazia uma associação às medidas de extrusão ativas e era necessário encontrar os módulos através desses comprimentos. Para ter uma otimização quanto a esse número, foi necessário inverter a posição desses dados de vertical para uma maneira horizontal. Tudo isso em virtude dos algoritmos e fórmulas utilizados na planilha. O intervalo de células P até CS foi utilizado exatamente para isso, ou seja, o código do produto serviu como referencial e posteriormente estavam todas as medidas existentes, de acordo com a Tabela 3.

Para o agrupamento e definição da medida ideal foi necessário determinar uma medida de perda aceitável e teoricamente, quanto maior essa medida adotada, menor o número de módulos gerados. Para um período de modelagem e testes, foi utilizado 150 mm, ou seja, em um intervalo desse comprimento seria possível agrupar os perfis de um mesmo acabamento. Sabendo que este número também poderia ser alterado conforme o tempo, também foi desenvolvido uma espécie de matriz de cálculos, onde é possível determinar essa medida máxima aceitável de perda e também a medida máxima de cálculo (conforme destacado anteriormente, foi utilizado 4.400 mm em virtude das restrições físicas do processo), fazendo uma conexão a todas as fórmulas criadas.

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Junto a essa matriz de cálculos foram criados algoritmos específicos para definição dos

módulos. As fórmulas identificam a menor medida por acabamento dentre todas destacadas na tabela 3 e acrescentam a medida aceitável de perda máxima para procurar se existe outra medida aceitável dentre essa margem, se estiver ela adota a medida com a perda máxima, se não existir nenhuma, ela determina que a medida tem de ser a ideal. Caso exista um intervalo que a medida de segurança da menor medida para a medida subsequente, automaticamente na próxima célula ela determinará a menor medida excluindo a anterior e repetirá o algoritmo. Ao realizar alguns testes, foi verificado que com a utilização deste método, não teria nenhum acabamento com mais de 8 medidas de extrusão e por isso foram colocadas especificadamente 10 espaços para definições de medidas ideais de acordo com a lógica acima.

Ao lado da medida determinada ideal, também foi colocado o número de itens que poderiam ser produzidos de acordo com o comprimento e acabamento informado. Isso foi feito para uma conferência com a coluna CU, que indica o número total de medidas de cada

acabamento. A coluna CT se refere a validação destas informações, ou seja, automaticamente fará uma espécie de revisão entre os números de itens agrupados em cada medida ideal e o total e informando a palavra “OK” se os dois dados estiverem iguais. A tabela 4 demonstra exatamente isso.

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Dessa maneira, encerra-se a etapa da Figura 2, “Processo constante de atualização”, continuando o macro fluxo do processo, presente na figura 1. O mecanismo de atualização como também já foi citado se refere à conexão entre o software MS Excel e o sistema de ERP TOTVS, que com simples relatórios gerados pelo sistema, é possível atualizar o caminho atual de conexão com a planilha e assim ter as informações atualizadas, visto que as fórmulas criadas permanecem e possuem características padrões, baseadas no processo atual.

3.2 ANÁLISE DO CASO

Após a implementação do projeto, foi possível observar os impactos durante 4 meses, que mesmo sendo um período relativamente pequeno, servirá como amostragem para a análise deste caso.

A maior premissa deste projeto era a redução das 523 medidas intermediárias mencionadas no capítulo 3 pela utilização de possíveis módulos gerados do projeto. Após a atualização de todas as estruturas de produto no sistema ERP TOTVS da Akeo Industrial, foi possível chegar à uma diminuição de 214 perfis intermediários, resultando em 309 módulos. Nessa mudança, é possível destacar algumas melhorias qualitativas e quantitativas. Uma delas é redução de trabalho pela engenharia da empresa no que diz respeito à manutenção e criação dessas estruturas de produto: no procedimento do setor, está a revisão periódica de todos os itens da estrutura de produto, bem como o seu cadastro diário de acordo com a demanda comercial. Por essa redução, os vínculos de medida final e intermediária estarão muito mais agregados e podem de maneira mensal, serem atualizados sistematicamente, como mostra a Tabela 5.

Tabela 5 - Dados finais do projeto de modularização PRÉ-PROJETO DE MODULARIZAÇÃ O PÓS-PROJETO DE MODULARIZAÇÃ O REDUÇÃO PELA MODULARIZAÇÃ O NÚMERO DE PERFIS INTERMEDIÁRIOS 523 309 214 PERCENTUAL 100% 59,1% 40,9% Fonte: autores (2019)

Menor valor de estoque: consequentemente a curva ABC em relação à demanda diária também se tornou mais enxuta com o agrupamento das medidas intermediárias, e com isso o nível de estoque baixou cerca de 16,6%, conforme a Figura 3. No passado, os perfis eram processados de acordo com decisões empíricas e pelo fato de existir várias medidas em determinadas situações, acabava-se produzindo muitos perfis para estoque em que o período de venda se tornava mais longo, tendo um maior giro de estoque. Pela criação destes módulos, foi possível concentrar a produção em medidas específicas por uma curva A e praticamente

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diminuir este giro.Este percentual ainda pode ser tornar maior, considerando o curto espaço de tempo da análise e os perfis ainda recorrentes do passado.

Figura 3 - Redução da valorização média do estoque dos perfis semiacabados

Fonte: Autor (2019)

Troca de ferramentas e setups na extrusão: para essa análise, foi feito um comparativo pelo valor gasto anteriormente ao projeto e o valor atual nesses últimos meses do projeto. O resultado foi praticamente nulo, mesmo após a implementação de uma nova política de produção da curva A baseando-se em previsões de demanda. Especificadamente, isso é em função do mix de vendas, que apresentou uma maior variação de acabamentos destes perfis quando comparado à análise anterior. Em função disso, a comparação neste caso leva em consideração apenas os módulos que foram de maior demanda e que teriam de ser produzidos menos vezes do que realmente foram antes da implementação do estudo de modularização. Os gráficos das Figuras 4 e 5ilustram esse comportamento nas duas máquinas de extrusão, que resultou em uma redução do custo total de setup deR$3.813,02 ou respectivamente 19% sobre apenas o total analisadoao longo dos3 últimos meses à aplicação do projeto.

Figura 4– Gráfico do custo de setup na extrusora 02

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Outro tópico que também teve outra ordem foi a maneira de utilização do estoque

intermediário. No passado, quando a estrutura de produto da ordem de produção exigisse uma medida específica, o encarregado do setor verificava a existência de um perfil com a mesma geometria e acabamento, ignorava seu comprimento e utilizava para produção. Nesta nova maneira de gerir a produção, o setor de programação verifica os saldos e a possível utilização de alguma das medidas em estoque provenientes do estudo de modularização e altera as reversas da ordem de produção, indicando a utilização de alguma das medidas ou

determinando a produção da mesma. É notório que existia uma perda maior do que a atual, porém, pelo fato de não existir um método de controle sobre a utilização destes perfis, não existem dados para realizar um comparativo.

Em suma, a execução deste projeto só foi possível pela mudança de práticas habituais

exercidas até então para a convicção de uma melhoraria de processo, baseados em pesquisas, dados e fatos.

3.3 DISCUSSÕES DO ESTUDO

Dada a finalização deste estudo, torna-se cabível a contextualização entre a fundamentação teórica descrita no capítulo 2, e toda parte prática, proposta e apresentada nos dois capítulos subsequentes, mesmo que evidenciado em vários momentos ao longo do texto. Nunes, Antunes Júnior e Rocha (2014), descreveram modularidade em design (MED) como uma interação da arquitetura modular do produto a partir de partes funcionais em função de sua estrutura. Pelegrini (2005), também foi específico ao relacionar modularização com os conceitos de módulo, arquitetura modular e família de produtos. É possível comprovar estas teses ao fazer uma associação entre o perfil plástico intermediário criado por variáveis e chamado de módulo, e que termina fazendo parte de uma arquitetura modular, relacionada à específicos cortes de perfis com medidas menores, ligados também a uma estrutura de produtos, onde formam famílias de produtos.

Em relação às classificações da modularidade, Pine (1994) concluiu a existência de seis tipos diferentes de modularidade, que dentre estes, está o por compartilhamento de componentes, com o objetivo de utilizar o mesmo componente ao longo de uma gama de produtos,

possibilitando uma redução significativa de custos através de economias do processo. Basicamente, é possível fazer uma analogia deste projeto a esta tese, e os números relatados neste capítulo fazem alusão à essa otimização, analisando a redução do valor de estoque intermediário alcançado e a comparação em relação ao custo de setup de produção antes da implementação do projeto e posteriormente, que compravam a tese de Pine (1994).

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Ao final desse estudo, foi plausível analisar e comparar os principais objetivos e motivações do projeto. No que diz respeito ao conceito de modularização, foi possível replicar com sucesso todas as premissas teóricas esperadas através do sistema desenvolvido e executável, conforme as etapas planejadas, como por exemplo: a criação de um banco de dados com as informações do processo, a determinação final do número de módulos criados através das variáveis de classificação e por fim, a verificação do real impacto econômico, financeiro e de qualidade sobre o novo conceito de produção.

A principal vantagem do sistema desenvolvido está no conceito de melhoria contínua, em que a facilidade de sua atualização está presente de uma maneira tão trivial que os dados aparecem quase de maneira instantânea. Todo esse método de gerenciamento serve para obter resultados como os da tabela 5 ou das figuras 3, 4 ou 5 também de maneira periódica pela empresa. Além disso, também é importante salientar a necessidade de integração deste estudo

diretamente no sistema de informação da empresa, visto a necessidade de uma ferramenta que utilize esses algoritmos de maneira imediata no momento do cadastro de um novo produto. 5. REFERÊNCIAS

CARNEVALLI, José; VARANDAS JÚNIOR, Angelo; CAUCHICK MIGUEL, Paulo. Uma Investigação sobre os Benefícios e Dificuldades na Adoção da Modularidade em uma

Montadora de Automóveis. Produto & Produção, v. 12, n.1, p. 60-90, 2011.

HUANG, Y. Y.; LI, S.J. Suitableapplicationsituationofdifferentpostponement approaches: Standardization vs. Modularization.Journalof Manufacturing Systems, v. 27, p. 111-122, 2008.

MILLER, Thomas D.; ELGARD, Per. Defining Modules, ModularityandModularization – Evolution oftheConcept in a Historical Perspective, 1998.

MIKKOLA, J.H. ProductArchitecture Design: Implications for Modularizationand Interface Management. LINK Workshop. Copenhagen Business School, 2000.

NUNES, Fabiano de Lima; ROCHA, Mauro Vinícius; ANTUNES JÚNIOR, José Antônio Valle. Modularização – Conceitos, Abordagens e Benefícios: Uma revisão teórica. Anais...

Tecnologia e Tendências – Ano 13, vol. 10, nº 2, 2º sem. 2014.

PELEGRINI, Alexandre V. O Processo de Modularização em Embalagens Orientado

para a Customização em Massa: Uma contribuição para a gestão do design. Curitiba, 2005.

PINE, J. Personalizando Produtos e Serviços – Customização Maciça. São Paulo: Makron Books do Brasil, 1994.